《齿轮加工》PPT课件.ppt
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1、 第四章 齿轮加工机床2023/2/121本章目的学习齿轮加工机床的用途、分类、加工方法;掌握滚齿机的加工原理、传动原理及运动分析;传动系统的调整计算;了解滚刀安装角的调整、运动方向的确定。2023/2/122重点与难点滚齿机的传动原理滚齿机的传动链调整计算2023/2/123第一节 工作原理和分类加工齿轮轮齿的机床齿轮传动应用广泛齿轮传动在圆周速度和传动精度等方面的要求越来越高促进了齿轮加工机床的发展机械制造业中重要的加工设备2023/2/124一、齿轮加工机床的工作原理齿轮加工机床的种类繁多,构造各异成形法范成法2023/2/1251.成 形 法要求:刀具的切削刃形状与被切齿轮的齿槽形状相
2、吻合。优点:机床较简单,可利用通用机床加工。缺点:对于同一模数的齿轮,只要齿数不同,齿廓形状就不相同,需采用不同的成形刀具;加工出来的齿形是近似的,加工精度较低;每加工完一个齿槽后,工件需要周期地分度一次,生产率也较低。2023/2/1262023/2/1272023/2/128用单齿廓成形刀具加工齿轮 用于修配行业中加工精度要求不高的齿轮 用于重型机器制造业中,以解决缺乏大型齿轮加工机床的问题。采用多齿廓成形刀具时,在一个工作循环中即可加工出全部齿槽,生产率很高,但刀具制造复杂,仅用于大量生产中。2023/2/1292.范 成 法范成法:利用齿轮的啮合原理把齿轮啮合副(齿条-齿轮、齿轮齿轮)
3、中的一个转化为刀具;另一个转化为工件,并强制刀具和工件作严格的啮合运动而范成切出齿廓。2023/2/12102023/2/12112023/2/1212范成法切齿所用刀具切削刃的形状相当于齿条或齿轮的齿廓,它与被切齿轮的齿数无关每一种模数,只需用一把刀具就可以加工各种不同齿数的齿轮。加工精度和生产率一般比较高应用广泛2023/2/1213二、齿轮加工机床的类型 按照被加工齿轮种类不同,齿轮加工机床可分为两大类圆柱齿轮加工机床滚齿机、插齿机、车齿机等锥齿轮加工机床 加工直齿锥齿轮:刨齿机、铣齿机、拉齿机 加工弧齿锥齿轮:铣齿机;加工齿线形状为延伸渐开线:锥齿轮铣齿机。精加工齿轮齿面:珩齿机、剃齿
4、机和磨齿机等。2023/2/1214第二节 滚齿机的运动分析滚齿机主要用于滚切直齿和斜齿圆柱齿轮和蜗轮1.滚切原理-展成法:相当于一对螺旋齿轮啮合滚动的过程 齿轮滚刀2023/2/12152.滚切直齿圆柱齿轮 所需运动:展成运动-滚刀与工件之间的啮合运动沿工件轴线的移动-形成导线主运动-滚刀的旋转进给运动,mm/r形成渐开线(母线)2/12/2023163.滚刀的安装:滚刀轴线与被切齿论端面之间应倾斜一个角度滚刀安装角。数量上等于滚刀的螺旋升角注意旋向!2/12/202317三.滚切斜齿圆柱齿轮1.机床的运动和传动原理图端面齿廓渐开线:需要产生渐开线的展成运动齿长方向是螺旋线与直齿齿轮相同复合
5、进给运动:A21,B22(附加运动)2/12/202318产生螺旋线的内联系传动链:连接刀架移动A21和工件的附加转动B22刀架移动距离导程T-工件附加转动一转差动链换置器官传动比iyB12,B22干涉-合成机构2/12/2023192.滚刀的安装安装角与滚刀的螺旋线方向及螺旋升角,被加工齿轮的螺旋线方向及螺旋角有关。滚刀与齿轮螺旋线同向:=-3.工件附加转动的方向(参见图4-9)2/12/202320第三节第三节 典型滚齿机的传动典型滚齿机的传动分析分析Y3150E型滚齿机传动系统及其调整计算型滚齿机传动系统及其调整计算2023/2/12212023/2/12221。组 成床身 立柱刀架溜板
6、工作台心轴后立柱支架刀杆刀架体床鞍2023/2/1223直齿圆柱外齿轮斜齿圆柱外齿轮蜗轮短花键轴成批、小批、单件生产2 加工范围2023/2/1224Y3150E主要参数最大加工直径 500mm最大加工模数 8mm最大加工宽度 250mm工件最少齿数 Z=5*K主电机功率5.5KW 转速1410rpm机床重量 4300KG主轴转速 9级 40-250刀架垂直进给量 12级 0.4-4mm/工作台每转刀架最大回转角度 2402023/2/1225主运动传动链范成运动传动链轴向进给传动链附加运动传动链径向进给传动链切向进给传动链刀架快速空行程传动链3 传动链2023/2/1226(一)加工直齿圆柱
7、齿轮的调整计算2023/2/12272023/2/12282023/2/12292023/2/12302023/2/12311 1主运动传动链主运动传动链两端件:电动机 滚刀主轴计算位移:n 电(r/min)-n刀(r/min)运动平衡式:换置公式2023/2/1232u2-3轴II-III间的可变传动比;共三种:u=27/43;31/39;35/35;A/B-变速挂轮;三种 A/B=22/44;33/33;44/22根据滚刀的转速,计算uv,并决定u2-3的啮合位置和A/B 2023/2/1233v=15-40m/min滚刀主轴转速9级:40,50,63,80,100,125,160,200
8、,250转速级数较少,最高转速较低滚刀材料为高速钢,工件材料为铸铁和钢,且滚刀刃磨麻烦,选用切削速度较低;滚刀尺寸已标准化,直径变化范围小。2023/2/1234挂轮变速特点可简化变速箱结构调整时间长传动比1/4-2尽可能对称,用较少的齿轮获得较多的传动比。2023/2/12352范成运动传动链两端件 滚刀主轴(滚刀转动)工作台(工件转动)计算位移:滚刀主轴工件 1转 -k/z转运动平衡式为:2023/2/12362范成运动传动链2023/2/1237范成运动传动链换置公式:2023/2/1238结构性挂轮目的:用于工件齿数Z在较大范围内变化时ux的调整,保证分子、分母相差倍数不致过大,使挂轮
9、结构紧凑。5z/k20时,取e=48,f=24;21z/k142时,取e=36,f=36;z/k143时,取e=24,f=48。2023/2/1239有关说明“24”为范成常数,由传动比决定,要求能方便配算挂轮;内联系传动链,保证齿形的范成和分度严格的运动关系传动链误差影响齿形精度2023/2/12403轴向进给运动传动链2023/2/12413轴向进给运动传动链两端件:工作台(工件转动)刀架(滚刀移动)计算位移:工作台刀架进给 1转-f(mm)运动平衡式为:2023/2/1242换 置 公 式f轴向进给量,单位为mmr;根据工件材料、加工精度及表面粗糙度等选定;a1/b1轴向进给挂轮;u17
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